تشمل أساسيات الكيمياء الفيزيائية المتقدمة المفاهيم التالية:
1. حساب الثوابت الثيرموديناميكية: وهي عبارة عن القواعد التي تستخدم لحساب المتغيرات الثيرموديناميكية كالإنتروبي والإنتالبي والطاقة الحرة.
2. التفاعلات الحرارية: وهي عبارة عن عمليات التبادل الحراري بين النظام والبيئة المحيطة به، وقد تظهر هذه العمليات عند التحولات الفيزيائية أو الكيميائية.
3. الطاقة الحرة والعمل: وهي عبارة عن قوة الدافع التي تحرك النظام لتطور وتحول، ويتم حساب الطاقة الحرة من خلال الثوابت الثيرموديناميكية والاختلافات في الطاقة الحرة بين النظام والمحيط.
4. الحركية الكيميائية: وهي عبارة عن تحليل تفاعلات النظم، ودراسة معدل التفاعلات الكيميائية.
5. القوى الكهربائية والمغناطيسية: وهي عبارة عن القوى التي تعتمد على الشحنة الكهربائية والتي تؤثر في التفاعلات الكيميائية والخواص الفيزيائية للمركبات.
6. البلورات: وهي عبارة عن الشكل الهندسي الذي يأخذه المركب المسكر والذي يتحدد من خلال تركيب المادة المسكرة وظروف التكوين.